Markt für photonische Neuronenchips

Marktübersicht

Der globale Markt für photonische Neuronenchips soll im Prognosezeitraum deutlich wachsen, und zwar mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von etwa 38 % .

Ein photonischer Neuronenchip ist eine Art Computerchip, der Daten ohne Strom verarbeitet. Potenziell kann diese Art von Mikroprozessor schneller arbeiten und weniger Energie verbrauchen als herkömmliche Chips. Optische neuronale Netzwerke, also Systeme, die die Funktionsweise des Gehirns nachahmen können, wurden bereits als Prototypen mit photonischen Neuronengeräten entwickelt. Autonome Fahrzeuge, maschinelles Lernen und künstliche Intelligenz sind einige der potenziellen Einsatzmöglichkeiten für photonische Neuronengeräte. Die Expansion des Marktes ist auf die wachsende Nachfrage nach Anwendungen zurückzuführen, die künstliche Intelligenz (KI) und maschinelles Lernen nutzen. Die zunehmende Verwendung photonischer neuromorpher Schaltkreise in Datenverarbeitungs- und Bilderkennungsanwendungen ist ein weiterer Faktor, der die Expansion dieses Marktes vorantreibt.

Marktdynamik

Markttreiber

• Anwendungen der künstlichen Intelligenz (KI) und des maschinellen Lernens (ML) erfreuen sich immer größerer Beliebtheit. Die Effizienz von Anwendungen des maschinellen Lernens und der künstlichen Intelligenz könnte durch photonische Neuronenchips erheblich verbessert werden, sodass sie schneller und effektiver werden. Der Bedarf an photonischen Neuronenchips dürfte mit der zunehmenden Akzeptanz und Nutzung solcher Anwendungen steigen.
• Da aktuelle Hochleistungsrechenmethoden an ihre physikalischen Grenzen stoßen, steigt die Nachfrage nach neuen Hochleistungsrechenmethoden. Hochleistungsanwendungen sind von photonischen Neuronenchips angezogen, da sie eine wesentlich schnellere und effektivere Verarbeitung versprechen.
• Die Herstellung komplexerer und leistungsfähigerer photonischer Neuronenchips wird durch die Erfindung neuartiger photonischer Materialien und Fertigungsmethoden möglich. Mit der Weiterentwicklung dieser Technologien dürften auch die Funktionalitäten photonischer Neuronenchips zunehmen.

Marktbeschränkungen

• Hohe Entwicklungskosten

Die Kosten für die Entwicklung und Produktion photonischer Neuronenchips können kleinere Unternehmen oder Organisationen davon abhalten, sie zu verwenden. Dies kann die Größe des möglichen Marktes verringern und Innovationen verlangsamen.

• Mangelndes Wissen und Verständnis

Interessierten Verbrauchern von photonischen Neuronenchips mangelt es möglicherweise an Wissen und Verständnis, da die Photonik ein relativ junges und kompliziertes Gebiet ist. Dies kann die Marktexpansion behindern und die Akzeptanz verlangsamen.

Marktchancen

• Energieeffizienz

Da der Energieverbrauch in der Computertechnik zu einem immer wichtigeren Faktor wird, könnten photonische Neuronenchips aufgrund ihres geringen Stromverbrauchs für eine Vielzahl von Anwendungen eine attraktive Lösung darstellen.

• Spannende Entwicklungen im Bereich maschinelles Lernen und künstliche Intelligenz

Da sich Anwendungen für künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen (ML) ständig weiterentwickeln, werden sich die Möglichkeiten für Geräte erhöhen, die diese Technologien verarbeiten können. Die Entwicklung photonischer Neuronenchips bietet Unternehmen eine spannende Gelegenheit, die Effektivität und Wirksamkeit ihrer Anwendungen zu verbessern und sich so einen Wettbewerbsvorteil in ihren jeweiligen Bereichen zu verschaffen.

Die zunehmende Bedeutung von Anwendungen für neuromorphes Computing und künstliche Intelligenz (KI) ist einer der wichtigsten Trends auf dem Markt für photonische Neuronenchips. Im Vergleich zu herkömmlichen elektronischen Chips bieten photonische Neuronenchips eine Reihe von Vorteilen, darunter schnellere Verarbeitungszeiten und weniger Stromverbrauch. Sie eignen sich daher für den Einsatz in neuronalen Netzwerken, maschinellem Sehen und Anwendungen zur Verarbeitung natürlicher Sprache in der KI.

Umfang des Marktes

Segmentanalyse

Nach Typ segmentieren

• Signalverarbeitung

Der Prozess der Umwandlung analoger Signale in digitale Signale und umgekehrt wird als Signalverarbeitung bezeichnet. Bei der Signalverarbeitung werden unterschiedliche Methoden auf die Daten angewendet, bevor sie von einem Gerät zum anderen fließen. Der Hauptzweck dieses Chips besteht darin, Muster in Lichtstrahlen zu erkennen, zu identifizieren und zu kategorisieren, die von ihrem Ursprungsort zum Ziel wandern.

• Datenverarbeitung

Der Vorgang des Anordnens, Modifizierens und Änderns von Daten, um neue Informationen zu erzeugen, wird als Datenverarbeitung bezeichnet. Sie ist ein entscheidender Bestandteil photonischer neuromorpher Chips, der bei der Entwicklung synthetischer neuronaler Netzwerke hilft. Mit dieser Technik kann das Verhalten von Neuronen und Synapsen im Gehirn nachgeahmt werden.

• Bildidentifikation

Der Prozess der Erkennung von Objekten, Personen, Orten und Aktivitäten in Fotos wird als Bilderkennung bezeichnet. Die Identifizierung, Klassifizierung und Interpretation von Bildern ist ein weiterer Bereich der künstlichen Intelligenz. Der photonische neuromorphe Chip ist ein Bilderkennungsgerät, das Daten ohne Stromverbrauch verarbeitet. Im Vergleich zu herkömmlichen Bilderkennungssystemen ist es daher schneller und effektiver.

Segment nach Anwendung

• Luftfahrt

Photonische Neuronenchips können eingesetzt werden, um die Funktionalität und Effizienz von Bordsystemen im Luftfahrtsektor zu verbessern. Sie könnten beispielsweise zur Analyse von Daten eingesetzt werden, die von Sensoren mehrerer Flugzeugsysteme oder Flugsteuerungssysteme erfasst werden.

• Telekommunikation

Photonische Neuronenchips könnten dazu eingesetzt werden, die Effizienz von Speichereinrichtungen und Netzwerkstrukturen im Telekommunikationsbereich zu steigern. Sie könnten auch dazu eingesetzt werden, die Effizienz und Geschwindigkeit von Telekommunikationsgeräten und -ausrüstungen wie Routern und Switches zu verbessern.

• Auto

Photonische Neuronenchips haben das Potenzial, in autonomen und fortschrittlichen Fahrerassistenzsystemen (ADAS) im Automobilsektor eingesetzt zu werden. Sie könnten beispielsweise in Sensoren und Verarbeitungssysteme integriert werden, um die Geschwindigkeit und Präzision der Objekterkennung und -erkennung zu erhöhen, oder sie könnten bei der Erstellung hochmoderner neuronaler Netzwerke zur autonomen Entscheidungsfindung eingesetzt werden.

Regionale Analyse

Der globale Markt für photonische Neuronenchips ist nach Regionen unterteilt: Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Lateinamerika sowie Naher Osten und Afrika.

Nordamerika

In Bezug auf den Umsatzanteil dominierte Nordamerika 2017 den Weltmarkt . Die Zunahme an Akteuren und Forschungseinrichtungen, die sich mit der Entwicklung photonischer neuromorpher Chips beschäftigen, ist für die Expansion verantwortlich. Darüber hinaus wird erwartet, dass im Verlauf des Prognosezeitraums steigende Unternehmensinvestitionen in die Entwicklung dieser Chips die regionale Expansion vorantreiben werden.

Europa

Es wird erwartet, dass die Verkäufe von photonischen Neuronenchips in Europa deutlich steigen werden. Neben dem wachsenden Interesse an neuronalen Computern und künstlicher Intelligenz verfügt diese Region auch über eine lange Tradition der Finanzierung von Forschung und Entwicklung. Großbritannien, Frankreich und Deutschland werden wahrscheinlich die Hauptakteure in dieser Branche sein.

Asien-Pazifik

Die weltweite Nachfrage nach photonischen Neuronenchips dürfte in diesem Bereich deutlich steigen. Viele der größten Elektronikunternehmen der Welt sind in diesem Bereich angesiedelt, der auch großen Wert auf Erfindung und Entwicklung legt. Südkorea, Japan und China werden voraussichtlich eine wichtige Rolle auf diesem Markt spielen.

Schlüsselspieler

1. Angewandte Hirnforschung
2. BrainChip Holdings
3. Hewlett Packard Enterprise
4. Samsung-Gruppe
5. IBM Corp
6. Allgemeine Vision
7. Intel Corp

Jüngste Entwicklungen

• Spezialisten der kalifornischen Bildungseinrichtung Berkeley und Intel gaben im November 2021 die Entwicklung eines neuen photonischen Neuronenchips bekannt. Dieser Chip kann Daten bis zu 20-mal schneller verarbeiten als frühere Modelle. Aus dieser Innovation könnten künftig anspruchsvollere KI- und Computeranwendungen hervorgehen.
• Die Europäische Kommission erklärte im September 2021, dass sie in den nächsten sieben Jahren 2 Milliarden Euro in ein neues Forschungsprogramm investieren werde, das auf die Entwicklung hochmoderner Technologien abzielt, darunter auch photonische Neuronenchips. Dieses Programm ist Teil einer umfassenderen Initiative zur Steigerung des kreativen Denkens und der Wettbewerbsfähigkeit in Europa.